[사진 1] 세미나 발표자료 발췌
도시에서 배출되는 미세플라스틱,
어떻게 측정할 것인가?
앨리시아 로 | (사) 동아시아바다공동체 오션 | lohalicia@osean.net
7월 4일, 오션 앨리시아 로 연구원은 Nasrabadi et al. (2026)의 논문 「도시 지역에서 배출되는 미세플라스틱 질량 플럭스 추정을 위한 개념적 모델: 주요 이동 경로와 불확실성 규명(A Conceptual Model to Estimate MPs Mass Flux Discharged from Urban Areas: Identification of Relevant Pathways and Uncertainties)(클릭시 원문 링크로 이동)」을 발표했다. International Journal of Environmental Research에 게재된 이번 논문은 도시에서 발생하는 미세플라스틱 오염을 어떻게 추적하고 측정하고 있는지 살펴보고, 도시에서 배출되는 미세플라스틱의 양을 보다 체계적으로 추정하기 위한 새로운 개념적 모델을 제안했다.
논문은 도시가 미세플라스틱 오염의 주요 발생원임에도 불구하고, 이를 모니터링하고 측정하는 방법은 아직 일관되지 않다는 문제에서 출발한다. 표준화된 방법론이 부족할 뿐만 아니라 시료 채취부터 분석까지 전 과정에 다양한 불확실성이 존재하기 때문에 도시와 연구 간 미세플라스틱 오염 수준을 정확하게 추정하고 비교하기 어렵다.
[사진 1] 세미나 발표자료 발췌
미세플라스틱 데이터의 불확실성은 어디에서 발생할까?
저자들은 현재 미세플라스틱 모니터링 과정에서 발생하는 불확실성을 크게 두 가지로 구분했다.
첫 번째는 데이터 수집 과정에서 발생하는 불확실성이다. 시료 채취 방법과 시·공간적 해상도, 시료의 부피와 질량, 사용 장비 등의 차이는 미세플라스틱 분석 결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 특히 이러한 요소들은 환경 조건을 비롯한 통제하기 어려운 다양한 변수의 영향을 받는다.
두 번째는 수집한 미세플라스틱을 식별하고 특성을 분석하는 과정에서 발생하는 불확실성이다. 입자 크기 분포의 차이를 비롯해 유기물 제거와 시료 세척 방법, 밀도 분리 방식, 현미경 및 화학적 분석 방법, 미세플라스틱의 개수를 질량으로 환산하는 과정 등이 분석 결과에 영향을 미친다.
특히 저자들은 일정 시간 동안 하나의 시스템을 통과하는 미세플라스틱의 질량을 의미하는 ‘질량 플럭스(mass flux)’, 즉 일정 시간 동안 하나의 시스템을 통과하는 미세플라스틱의 총량을 계산하는 일의 어려움을 강조했다. 현재 표준화된 방법론이 없어 연구자들은 미세플라스틱 입자를 구, 원기둥, 타원체 등의 형태로 가정해 질량을 계산해야 한다. 섬유 형태의 미세플라스틱 역시 크기와 비율 등에 대한 여러 가정이 필요하다. 이처럼 연구자가 어떤 가정을 적용하는지에 따라 질량 추정값이 크게 달라질 수 있으며, 이는 현재 미세플라스틱 연구의 주요 불확실성 중 하나다.
도시 속 미세플라스틱의 이동 경로를 추적하다
논문은 미세플라스틱이 도시를 통해 이동하는 과정을 이해하기 위해 ‘도시 대사(Urban Metabolism)’라는 개념을 적용했다. 하나의 도시 유역을 거대한 시스템으로 보고, 다양한 발생원에서 생성된 미세플라스틱이 도시 내부에서 이동하고 처리된 뒤 물, 대기, 고형폐기물 등의 ‘배출 경로(exit routes)’를 통해 외부로 빠져나가는 과정을 분석하는 것이다.
도시 내 미세플라스틱 발생원은 크게 주택·사무실·작업장과 교통 관련 발생원으로 구분된다. 이렇게 발생한 미세플라스틱은 도시 내부를 이동하며 처리 과정을 거친 뒤 배출 경로로 빠져나간다.
이처럼 발생부터 배출까지 이어지는 흐름을 하나로 엮어보면, 개별 오염원만을 분석하는 대신 도시를 하나의 연결된 시스템으로 바라봄으로써 미세플라스틱이 어디에서 발생하고, 어떻게 이동하며, 최종적으로 어떤 경로를 통해 환경으로 배출되는지를 보다 종합적으로 파악할 수 있다.
미세플라스틱 질량 플럭스를 추정하는 새로운 방법
저자들은 도시에서 배출되는 미세플라스틱의 질량 플럭스를 고체, 액체, 기체의 세 가지 주요 배출 경로를 통해 측정할 것을 제안했다.
그러나 방대한 양의 물과 대기, 폐기물에 포함된 모든 미세플라스틱을 직접 측정하는 것은 많은 비용과 시간이 필요하기 때문에 대규모 모니터링에 적용하기 어렵다. 이러한 한계를 해결하기 위해 저자들은 직접 측정이 비교적 쉽고 미세플라스틱 농도와의 관계를 파악할 수 있는 ‘대리지표(proxy)’를 활용하는 방법을 제시했다.
액체 배출 경로에는 총부유물질(Total Suspended Solids, TSS)을, 대기 배출 경로에는 부유입자상물질(Suspended Particulate Matter, SPM)을 대리지표로 활용하는 방식이다. 매번 미세플라스틱을 직접 측정하는 대신, 미세플라스틱과 대리지표 간의 일반적인 관계를 파악하고 이를 각 배출 경로의 전체 유량 또는 배출량과 결합해 미세플라스틱의 질량 플럭스를 추정하는 것이다.
이러한 방법은 대규모 미세플라스틱 모니터링에 필요한 비용과 시간을 줄이고, 서로 다른 도시 간 연구 결과를 보다 체계적으로 비교하는 데 기여할 수 있다.
도시별 미세플라스틱 오염을 보다 공정하게 비교하려면?
저자들은 전 세계 도시의 미세플라스틱 오염 기여도를 비교하기 위해서는 도시별 특성도 함께 고려해야 한다고 주장했다.
보다 정확하고 공정한 비교를 위해 논문은 인구 규모, 경제 수준, 관광 집약도, 플라스틱 폐기물 국제 무역이라는 네 가지 추가 요인을 제시했다.
인구 규모에 따라 소도시, 도시, 거대도시의 미세플라스틱 발생량이 달라질 수 있으며, 경제 수준에 따라서도 소비 형태와 플라스틱 사용량에 차이가 나타날 수 있다. 관광객 증가는 특정 시기의 지역 인구와 폐기물 발생량을 증가시킬 수 있으며, 플라스틱 폐기물의 국제 무역 역시 국가와 도시가 플라스틱 폐기물의 순수입국인지 순수출국인지에 따라 오염 발생 구조에 영향을 미칠 수 있다.
이러한 요인을 함께 고려한다면 전 세계 도시가 미세플라스틱 오염에 미치는 영향을 보다 현실적으로 이해하고 비교할 수 있다.
미세플라스틱 ‘개수’를 넘어 ‘흐름’을 측정하다
이번 논문은 미세플라스틱의 개별적인 농도와 개수를 측정하는 데서 나아가, 도시 시스템을 통해 얼마나 많은 미세플라스틱이 이동하고 환경으로 배출되는지를 파악하는 질량 플럭스 분석의 필요성을 강조했다.
물과 대기처럼 비교적 쉽게 측정할 수 있는 대리지표를 활용한다면 미세플라스틱 모니터링의 비용을 줄이는 동시에 보다 표준화된 대규모 모니터링 체계를 구축할 수 있다. 또한 인구와 경제 수준, 관광, 플라스틱 폐기물 무역 등 도시별 특성을 함께 고려함으로써 전 세계 도시의 미세플라스틱 오염 기여도를 보다 정확하고 공정하게 비교할 수 있다.
이번 발표를 통해 기존의 개별적이고 단편적인 미세플라스틱 측정에서 벗어나, 도시를 하나의 시스템으로 바라보고 미세플라스틱의 발생과 이동, 배출 과정을 종합적으로 이해하기 위한 새로운 접근법을 살펴볼 수 있었다.
[사진 1] 세미나 발표자료 발췌
도시에서 배출되는 미세플라스틱,
어떻게 측정할 것인가?
앨리시아 로 | (사) 동아시아바다공동체 오션 | lohalicia@osean.net
7월 4일, 오션 앨리시아 로 연구원은 Nasrabadi et al. (2026)의 논문 「도시 지역에서 배출되는 미세플라스틱 질량 플럭스 추정을 위한 개념적 모델: 주요 이동 경로와 불확실성 규명(A Conceptual Model to Estimate MPs Mass Flux Discharged from Urban Areas: Identification of Relevant Pathways and Uncertainties)(클릭시 원문 링크로 이동)」을 발표했다. International Journal of Environmental Research에 게재된 이번 논문은 도시에서 발생하는 미세플라스틱 오염을 어떻게 추적하고 측정하고 있는지 살펴보고, 도시에서 배출되는 미세플라스틱의 양을 보다 체계적으로 추정하기 위한 새로운 개념적 모델을 제안했다.
논문은 도시가 미세플라스틱 오염의 주요 발생원임에도 불구하고, 이를 모니터링하고 측정하는 방법은 아직 일관되지 않다는 문제에서 출발한다. 표준화된 방법론이 부족할 뿐만 아니라 시료 채취부터 분석까지 전 과정에 다양한 불확실성이 존재하기 때문에 도시와 연구 간 미세플라스틱 오염 수준을 정확하게 추정하고 비교하기 어렵다.
[사진 1] 세미나 발표자료 발췌
미세플라스틱 데이터의 불확실성은 어디에서 발생할까?
저자들은 현재 미세플라스틱 모니터링 과정에서 발생하는 불확실성을 크게 두 가지로 구분했다.
첫 번째는 데이터 수집 과정에서 발생하는 불확실성이다. 시료 채취 방법과 시·공간적 해상도, 시료의 부피와 질량, 사용 장비 등의 차이는 미세플라스틱 분석 결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 특히 이러한 요소들은 환경 조건을 비롯한 통제하기 어려운 다양한 변수의 영향을 받는다.
두 번째는 수집한 미세플라스틱을 식별하고 특성을 분석하는 과정에서 발생하는 불확실성이다. 입자 크기 분포의 차이를 비롯해 유기물 제거와 시료 세척 방법, 밀도 분리 방식, 현미경 및 화학적 분석 방법, 미세플라스틱의 개수를 질량으로 환산하는 과정 등이 분석 결과에 영향을 미친다.
특히 저자들은 일정 시간 동안 하나의 시스템을 통과하는 미세플라스틱의 질량을 의미하는 ‘질량 플럭스(mass flux)’, 즉 일정 시간 동안 하나의 시스템을 통과하는 미세플라스틱의 총량을 계산하는 일의 어려움을 강조했다. 현재 표준화된 방법론이 없어 연구자들은 미세플라스틱 입자를 구, 원기둥, 타원체 등의 형태로 가정해 질량을 계산해야 한다. 섬유 형태의 미세플라스틱 역시 크기와 비율 등에 대한 여러 가정이 필요하다. 이처럼 연구자가 어떤 가정을 적용하는지에 따라 질량 추정값이 크게 달라질 수 있으며, 이는 현재 미세플라스틱 연구의 주요 불확실성 중 하나다.
도시 속 미세플라스틱의 이동 경로를 추적하다
논문은 미세플라스틱이 도시를 통해 이동하는 과정을 이해하기 위해 ‘도시 대사(Urban Metabolism)’라는 개념을 적용했다. 하나의 도시 유역을 거대한 시스템으로 보고, 다양한 발생원에서 생성된 미세플라스틱이 도시 내부에서 이동하고 처리된 뒤 물, 대기, 고형폐기물 등의 ‘배출 경로(exit routes)’를 통해 외부로 빠져나가는 과정을 분석하는 것이다.
도시 내 미세플라스틱 발생원은 크게 주택·사무실·작업장과 교통 관련 발생원으로 구분된다. 이렇게 발생한 미세플라스틱은 도시 내부를 이동하며 처리 과정을 거친 뒤 배출 경로로 빠져나간다.
이처럼 발생부터 배출까지 이어지는 흐름을 하나로 엮어보면, 개별 오염원만을 분석하는 대신 도시를 하나의 연결된 시스템으로 바라봄으로써 미세플라스틱이 어디에서 발생하고, 어떻게 이동하며, 최종적으로 어떤 경로를 통해 환경으로 배출되는지를 보다 종합적으로 파악할 수 있다.
미세플라스틱 질량 플럭스를 추정하는 새로운 방법
저자들은 도시에서 배출되는 미세플라스틱의 질량 플럭스를 고체, 액체, 기체의 세 가지 주요 배출 경로를 통해 측정할 것을 제안했다.
그러나 방대한 양의 물과 대기, 폐기물에 포함된 모든 미세플라스틱을 직접 측정하는 것은 많은 비용과 시간이 필요하기 때문에 대규모 모니터링에 적용하기 어렵다. 이러한 한계를 해결하기 위해 저자들은 직접 측정이 비교적 쉽고 미세플라스틱 농도와의 관계를 파악할 수 있는 ‘대리지표(proxy)’를 활용하는 방법을 제시했다.
액체 배출 경로에는 총부유물질(Total Suspended Solids, TSS)을, 대기 배출 경로에는 부유입자상물질(Suspended Particulate Matter, SPM)을 대리지표로 활용하는 방식이다. 매번 미세플라스틱을 직접 측정하는 대신, 미세플라스틱과 대리지표 간의 일반적인 관계를 파악하고 이를 각 배출 경로의 전체 유량 또는 배출량과 결합해 미세플라스틱의 질량 플럭스를 추정하는 것이다.
이러한 방법은 대규모 미세플라스틱 모니터링에 필요한 비용과 시간을 줄이고, 서로 다른 도시 간 연구 결과를 보다 체계적으로 비교하는 데 기여할 수 있다.
도시별 미세플라스틱 오염을 보다 공정하게 비교하려면?
저자들은 전 세계 도시의 미세플라스틱 오염 기여도를 비교하기 위해서는 도시별 특성도 함께 고려해야 한다고 주장했다.
보다 정확하고 공정한 비교를 위해 논문은 인구 규모, 경제 수준, 관광 집약도, 플라스틱 폐기물 국제 무역이라는 네 가지 추가 요인을 제시했다.
인구 규모에 따라 소도시, 도시, 거대도시의 미세플라스틱 발생량이 달라질 수 있으며, 경제 수준에 따라서도 소비 형태와 플라스틱 사용량에 차이가 나타날 수 있다. 관광객 증가는 특정 시기의 지역 인구와 폐기물 발생량을 증가시킬 수 있으며, 플라스틱 폐기물의 국제 무역 역시 국가와 도시가 플라스틱 폐기물의 순수입국인지 순수출국인지에 따라 오염 발생 구조에 영향을 미칠 수 있다.
이러한 요인을 함께 고려한다면 전 세계 도시가 미세플라스틱 오염에 미치는 영향을 보다 현실적으로 이해하고 비교할 수 있다.
미세플라스틱 ‘개수’를 넘어 ‘흐름’을 측정하다
이번 논문은 미세플라스틱의 개별적인 농도와 개수를 측정하는 데서 나아가, 도시 시스템을 통해 얼마나 많은 미세플라스틱이 이동하고 환경으로 배출되는지를 파악하는 질량 플럭스 분석의 필요성을 강조했다.
물과 대기처럼 비교적 쉽게 측정할 수 있는 대리지표를 활용한다면 미세플라스틱 모니터링의 비용을 줄이는 동시에 보다 표준화된 대규모 모니터링 체계를 구축할 수 있다. 또한 인구와 경제 수준, 관광, 플라스틱 폐기물 무역 등 도시별 특성을 함께 고려함으로써 전 세계 도시의 미세플라스틱 오염 기여도를 보다 정확하고 공정하게 비교할 수 있다.
이번 발표를 통해 기존의 개별적이고 단편적인 미세플라스틱 측정에서 벗어나, 도시를 하나의 시스템으로 바라보고 미세플라스틱의 발생과 이동, 배출 과정을 종합적으로 이해하기 위한 새로운 접근법을 살펴볼 수 있었다.